INSTITUTO POLITECNICO NACIONALESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLOGICASDEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIAMicrobiologa Industrial

Produccin de Aminocidos

6IM2

Ingeniera Bioqumica

Nombre de los integrantes: Arrieta Gmez Alma Perla Cortes Valle J. Alexia Quiones Zavala Jessica

Nombre del profesor: Dra. Fortunata Santoyo Tepole

PRODUCCION DE AMINOACIDOS En 19 de los 20 aminocidos (excepto la glicina) que se usan en la biosntesis de protenas, el tomo de carbono es quiral, en consecuencia, existen como estereoismeros L y D. Existen principalmente tres mtodos para la obtencin de aminocidos: la extraccin de hidrolizados de protenas, la sntesis qumica y la produccin microbiolgica. Si se quiere obtener la forma L, entonces se aplican mtodos microbiolgicos. La produccin microbiolgica de los aminocidos puede hacerse por fermentacin directa o mediante sntesis enzimtica donde el microorganismo es la fuente de una enzima y entonces se utiliza sta en el proceso de produccin.Los reactores de enzimas o clulas inmovilizadas consisten en pasar el medio fresco a travs de un biorreactor en el que hemos inmovilizado enzimas por entrecruzamiento, unin de la enzima a un soporte o por inclusin enzimtica. En el biorreactor se producen las transformaciones bioqumicas que deseamos y recuperamos el producto transformado. Algunos de los microorganismos usados son Pseudomonas dacunhae el cual produce la enzima Aspartato descarboxilasa usada para la produccin de L-alanina y E. coli el cual produce la enzima Aspartasa usada en la produccin de Acido-L-asprtico.En la fermentacin la produccin microbiolgica de aminocidos se basa en la conversin de diferentes fuentes de carbono tales como glucosa, fructosa, melazas, hidrolizados de almidn, n-alcanos, etanol, glicerol, acetato, propionato. Al finalizar la fermentacin, el caldo contiene una mezcla de compuestos, tales como: biomasa, restos de sustratos no utilizados por la clula y metabolitos primarios y secundarios. Algunos de los microorganismos empleado en fermentacin son Corynebacterium glutamicum, Brevibacterium flavum, Arhrobacter paraffineus, todos estos son usados para la produccin de Acido L-glutmico.En las etapas de recuperacin y purificacin se desea recuperar el producto con el mayor grado de pureza y al mnimo costo. Algunos de los procedimientos para recuperar y purificar el producto final son extraccin con disolventes, microfiltracin, membranas lquidas, electrodilisis y precipitacin.Tabla 1. Familias de aminocidos

PrecursoresProductosFamilia

-oxoglutarato+glutamatoGlutamina, Arginina, ProlinaGlutamato

Oxalacetato + aspartatoAsparagina, Metionina, Treonina, Isoleucina, LisinaAspartato

PEP+eritrosa-4-fosfatoFenilalanina, Tirosina, TriptfanoAromticos

3-fosfoglicerato serinaGlicina, CistenaSerina

PiruvatoAlanina, Valina, LeucinaPiruvato

Los 20 aminocidos ms comunes se forman mediante una serie de rutas biosintticas ramificadas a partir de un nmero reducido de precursores biosintticos. Los aminocidos se pueden agrupar en 5 familias determinadas por su origen biosinttico (Tabla 1) y su regulacin se efecta por retroalimentacin. En la inhibicin por retroalimentacin, el aminocido u otro producto final de la ruta biosinttica inhibe la actividad de la primera enzima de esta ruta. Esto se debe a una propiedad de la enzima inhibida conocida como alosterismo. Los aminocidos tienen amplias aplicaciones industriales en la tabla No.2 se describen algunos de los aminocidos de mayor produccin y sus aplicaciones.Tabla No. 2 Aplicaciones de los aminocidos.

AminocidoTipo de industriaAplicacin

L-glutamatoIndustria alimentariaReforzar el sabor de alimentos, ablandador de la carne

Aspartame(L-fenilalanina-asprtico)Edulcorante bajo en caloras en bebidas refrescantes.

L-ArgininaIndustria de los cosmticosControlar o neutralizar las variaciones de pH en la piel y los efectos bacterianos ; ingrediente activo en productos de cuidado de cabello y piel

poli-(L-cido asprtico-co-PEG)

Industria QumicaPolmeros biodegradables; con aplicacin en el campo de la biomedicina.

L-histidinaIndustria Farmacutica

Terapia (ulceras)